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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-28
(45)【発行日】2024-04-05
(54)【発明の名称】トレイストッカおよび部品装着装置
(51)【国際特許分類】
   H05K 13/02 20060101AFI20240329BHJP
【FI】
H05K13/02 E
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2020145169
(22)【出願日】2020-08-31
(65)【公開番号】P2022040443
(43)【公開日】2022-03-11
【審査請求日】2023-06-01
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】中西 智昭
【審査官】加藤 三慶
(56)【参考文献】
【文献】実開平06-060199(JP,U)
【文献】特開2003-101285(JP,A)
【文献】特開2012-019145(JP,A)
【文献】特開平11-163592(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H05K 13/02
H05K 13/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
部品供給用のトレイを保持したパレットを収納したマガジンをストックしておくトレイストッカであって、
前記マガジンが載置されるマガジン載置部を有するラックと、
前記マガジン載置部に載置された前記マガジンをほぼ水平方向に付勢して前記マガジンを前記マガジン載置部に対してロックするマガジン付勢手段と、を備え
前記マガジンは下面側に車輪を備えており、前記マガジン付勢手段により付勢された前記マガジンは、前記車輪が前記マガジン載置部に設けられた車輪止めに当接されることで前記マガジン載置部に対してロックされる、トレイストッカ。
【請求項2】
前記マガジン載置部は、前記ラックの内部と前記ラックの外部との間で移動可能な構成を有して前記マガジンが載置された状態で前記ラック内に収容されるようになっており、前記マガジン付勢手段は前記マガジンが載置された前記マガジン載置部が前記ラック内に収容される動作によって前記マガジンにより押し縮められることで前記マガジンをほぼ水平方向に付勢する、請求項に記載のトレイストッカ。
【請求項3】
前記ラック内に収容された前記マガジン載置部を前記ラックにロックする載置部ロック機構を備えた、請求項に記載のトレイストッカ。
【請求項4】
前記載置部ロック機構は、前記マガジン載置部が前記ラック内に収容されるときに前記マガジンン載置部と当接するロック位置と前記ロック位置から移動したロック解除位置との間で移動自在なロック部材と、前記ロック位置から移動した前記ロック部材を前記ロック位置に復帰させる復帰ばねと、を備えた請求項に記載のトレイストッカ。
【請求項5】
前記ロック部材は前記ラック内に収容される前記マガジン載置部によって押し退けられた後、前記復帰ばねによって前記ロック位置に復帰し、その後、前記マガジンを介して前記マガジン付勢手段によって付勢される前記マガジン載置部と当接することで前記マガジン載置部を前記ラックにロックする、請求項に記載のトレイストッカ。
【請求項6】
前記ロック部材は、前記ラックに対して揺動または昇降自在に設けられている請求項に記載のトレイストッカ。
【請求項7】
前記ロック部材を前記ロック位置から前記ロック解除位置に移動させて前記ロック部材による前記マガジン載置部のロックを解除するロック解除装置を備えた、請求項のいずれかに記載のトレイストッカ。
【請求項8】
前記ロック解除装置の動作と連動して動作することにより、前記ロックが解除されて前記マガジン付勢手段に付勢されて押し出された前記マガジンおよび前記マガジン載置部が前記ラックから飛び出るのを防止する飛び出し防止部を備えた、請求項に記載のトレイストッカ。
【請求項9】
請求項1~に記載のトレイストッカと、前記トレイストッカにストックされた前記マガジンから前記パレットを引き出すパレット引出部と、前記パレット引出部により引き出された前記パレットから部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドとを備えた、部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、部品供給用のトレイを保持したパレットを収納したマガジンをストックしておくトレイストッカおよびこのトレイストッカを備えた部品装着装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、部品供給部から供給される部品をピックアップして基板に装着する部品装着装置が知られている。このような部品装着装置における部品供給部の一種として用いられるトレイストッカは、部品供給用のトレイを保持したパレットを収納したマガジンをストックする構成になっている。トレイストッカはマガジンが載置されるマガジン載置部を有するラックを備えており、マガジン載置部は、ラックの内部からラックの外部へ横方向に移動可能な構成を有している。そして、マガジンを載置したマガジン載置部をラック内に押し込むことで、マガジンをラック内に収容できるようになっている。
【0003】
このようなトレイストッカのラックにおいて、マガジン載置部に載置されたマガジンに対するパレットの挿抜動作の安定性を向上させるためには、マガジン載置部上でのマガジンの横方向の移動を抑える必要がある。このようにマガジンの横方向の移動を抑えるためには、例えば、ラック側に移動規制部としての凹部を設け、その凹部の壁面にマガジンの一部が当接するようにする方法がある(例えば、下記の特許文献1参照)。この場合、凹部の壁面とマガジンの間の隙間(遊び)が小さいほどマガジンのぐらつきを小さくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平11-314705号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記遊びを小さくし過ぎると、作業者がマガジンをラックに設置する作業を効率よく行うことができず、作業に時間がかかるという問題点がある。
【0006】
そこで本発明は、パレットの挿抜動作の安定性の向上とラックにマガジンを設置する際の作業性の向上との両立を図ることができるトレイストッカおよび部品装着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明のトレイストッカは、部品供給用のトレイを保持したパレットを収納したマガジンをストックしておくトレイストッカであって、前記マガジンが載置されるマガジン載置部を有するラックと、前記マガジン載置部に載置された前記マガジンをほぼ水平方向に付勢して前記マガジンを前記マガジン載置部に対してロックするマガジン付勢手段と、を備え、前記マガジンは下面側に車輪を備えており、前記マガジン付勢手段により付勢された前記マガジンは、前記車輪が前記マガジン載置部に設けられた車輪止めに当接されることで前記マガジン載置部に対してロックされる
【0008】
本発明の部品装着装置は、上記本発明のトレイストッカと、前記トレイストッカにストックされた前記マガジンから前記パレットを引き出すパレット引出部と、前記パレット引出部により引き出された前記パレットから部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドとを備えた、部品装着装置。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、パレットの挿抜動作の安定性の向上とラックにガジンを設置する際の作業性の向上との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本発明の実施の形態1における部品装着装置の側面図
図2】本発明の実施の形態1における部品装着装置が備えるトレイストッカの透視斜視図
図3】本発明の実施の形態1におけるトレイストッカの透視側面図
図4】(a)(b)本発明の実施の形態1におけるトレイストッカが備えるマガジンの斜視図
図5】本発明の実施の形態1におけるトレイストッカの一部の斜視図
図6】(a)(b)本発明の実施の形態1におけるトレイストッカの動作説明図
図7】本発明の実施の形態1における部品装着装置の制御系統を示すブロック図
図8】本発明の実施の形態1における部品装着装置のトレイストッカが備えるラックの透視側面図
図9】(a)(b)本発明の実施の形態1におけるトレイストッカのラックにマガジンを装着する手順を示すトレイストッカの一部の側面図
図10】本発明の実施の形態1におけるトレイストッカのラックの一部の側面図
図11】(a)(b)本発明の実施の形態1におけるトレイストッカのラックが備えるマガジン載置部にマガジンを載置する様子を示すトレイストッカの一部の側面図
図12】(a)(b)本発明の実施の形態1におけるトレイストッカのラックが備えるロック部材とロック解除装置それぞれの動作を説明する図
図13】(a)(b)本発明の実施の形態1におけるトレイストッカのラックが備えるロック解除装置の操作片の動作を説明する図
図14】(a)(b)本発明の実施の形態1におけるトレイストッカのラック内にマガジンが載置されたマガジン載置部を挿入する様子を示すトレイストッカの透視側面図
図15】(a)(b)本発明の実施の形態1におけるトレイストッカのラック内にマガジンが載置されたマガジン載置部を挿入する様子を示すトレイストッカの透視平面図
図16】(a)(b)本発明の実施の形態1におけるトレイストッカのラック内にマガジンが載置されたマガジン載置部を挿入する場合の載置部ロック機構の動作説明図
図17】(a)(b)本発明の実施の形態1におけるトレイストッカのラック内にマガジンが載置されたマガジン載置部を挿入する場合の載置部ロック機構の動作説明図
図18】(a)(b)本発明の実施の形態1におけるトレイストッカのラック内にマガジンが載置されたマガジン載置部を挿入する場合の載置部ロック機構の動作説明図
図19】(a)(b)本発明の実施の形態1におけるトレイストッカのラックからマガジンを取り外す場合の載置部ロック機構の動作説明図
図20】(a)(b)本発明の実施の形態2におけるトレイストッカのラックが備えるロック解除装置の構成と動作を説明する図
図21】(a)(b)本発明の実施の形態3におけるトレイストッカのラックが備えるロック解除装置の構成と動作を説明する図
図22】(a)(b)本発明の実施の形態4におけるトレイストッカのラックが備える載置部ロック機構とロック解除装置の構成と動作を説明する図
図23】(a)(b)本発明の実施の形態4におけるトレイストッカのラックが備える載置部ロック機構とロック解除装置の構成と動作を説明する図
【発明を実施するための形態】
【0011】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における部品装着装置1を示している。部品装着装置1は所定の部品供給位置に供給されたトレイTRから部品BHをピックアップして基板KBに装着することによって実装基板を生産する装置である。部品装着装置1は、基台11のほか、搬送コンベア12、トレイストッカ13、装着ヘッド14、ヘッド移動機構15等の各装置を備えている。実施の形態1における説明では、図1における作業者OPから見た左右方向をX軸方向とし、作業者OPから見た前後方向をY軸方向とする。また、上下方向をZ軸方向とする。更に、Y軸方向のうち、作業者OPから見た奥側を前方、手前側を後方とする。
【0012】
搬送コンベア12は基台11の上面に設けられており、基板KBをX軸方向に搬送して所定の作業位置に位置決めする。トレイストッカ13は部品装着装置1における部品供給装置であり、部品供給用のトレイTRを保持した複数のパレットPLを収納したマガジン23を上下方向に収納するとともに、必要なパレットPLを引き出して所定の部品供給高さに位置させることで部品BHを供給する構成となっている(詳細は後述)。
【0013】
図1において、装着ヘッド14は下端に部品BHを吸着する吸着ノズル14Nを備えている。装着ヘッド14は、各吸着ノズル14Nの下端にトレイTR内の部品BHを吸着させる力を発生させることができる。ヘッド移動機構15は、トレイストッカ13によって部品供給高さに位置されたパレットPLと搬送コンベア12によって位置決めされた基板KBのとの間で装着ヘッド14を移動させる。
【0014】
図2および図3において、トレイストッカ13は、台車21、ラック22、マガジン23、パレット引出部24および昇降機構25を備えている。台車21は複数のキャスタ21aによって床面上を移動自在であり、作業者OPによって移動される。部品装着装置1の稼働時には、トレイストッカ13は図1に示すように、基台11の後方位置に設置される。
【0015】
図2および図3に示すように、ラック22は台車21の後部に取り付けられている。ラック22の内部には、上下に配置された複数のマガジン設置棚22Tが設けられている。各マガジン設置棚22Tにはマガジン23がひとつずつ設置されている。
【0016】
図2において、ラック22の一方の側面にはマガジン出入口22Kが形成されている。マガジン出入口22Kは、マガジン23をマガジン設置棚22Tに設置する際の出入口となる。パレット引出部24はラック22の前方に位置している。パレット引出部24は昇降機構25によって昇降自在となっている。
【0017】
マガジン23は図4(a),(b)に示すように、X軸方向に対向して配置された左右の側板31、天板32および底板33を備えており、全体として前後それぞれに開口した箱形状を有している。マガジン23は内部に上下方向に並んだ複数のスロット23Sを備えており(図4(a))、各スロット23SにパレットPLが1枚ずつ水平姿勢に挿入されて収納されている。このため各パレットPLは、マガジン23に対して水平方向に挿抜することができる。マガジン23の下面側(底板33の下面)の四隅それぞれには、マガジン23を容易に移動させることができるようにするための車輪23Cが設けられている。
【0018】
図4(b)および図5において、パレットPLは皿形状を有しており、トレイTRはパレットPLの上面に載置されている。トレイTRにはマトリクス状に複数のポケットPKが設けられており(図5)、各ポケットPKに部品BHがひとつずつ収納されている。トレイTRはパレットPLの上面に磁石等の固定具KGによって固定されている。パレットPLの前縁には、左右方向(X軸方向)に対向して配置された一対の被係合ブロックBLが設けられている。
【0019】
図5において、パレット引出部24は、テーブル部24T、係止具24Rおよび一対のパレットガイド24Gを有している。係止具24RはY軸方向に延びたロッド状の部材であり、テーブル部24T上をY軸方向に移動自在に設けられている(図中に示す矢印A)。一対のパレットガイド24Gは、テーブル部24Tの上面の係止具24RをX軸方向に挟む位置に設けられており、それぞれY軸方向に延びた形状を有している。
【0020】
パレット引出部24は、マガジン23内に収納されているパレットPLを引き出す場合には、テーブル部24Tで係止具24Rを後方に移動させ(図5図6(a))、係止具24Rの両端部をパレットPLの一対の被係合ブロックBLに係合させた後(図6(a)、係止具24Rを前方に移動させる(図6(a)→図6(b))。これによりパレットPLはマガジン23から引き出されてテーブル部24T上に移動する。このときパレットPLは、左右のパレットガイド24Gによって両側面がガイドされるので、テーブル部24Tに対して傾くことなく正しい姿勢でテーブル部24T上に載置される。
【0021】
図2および図3において、昇降機構25は、台車21から上方に延びて設けられた前後のガイド柱25Tと、Z軸方向に延びたボール螺子25Bと、ボール螺子25BをZ軸回りに回転駆動する昇降モータ25Mを備えている。ボール螺子25Bはパレット引出部24のテーブル部24Tの後部に設けられたナット部24Nに螺合している。昇降モータ25Mはボール螺子25BをZ軸回りに回転させることで、ナット部24Nを介してテーブル部24Tを(すなわちパレット引出部24を)昇降させる(図3中に示す矢印B)。このときガイド柱25Tは、テーブル部24TのZ軸方向の移動のガイドとして機能する。
【0022】
図1において、部品装着装置1が備える制御装置40は、図7に示すように、部品装着装置1の各部の作動制御を行う。具体的には、制御装置40は、搬送コンベア12による基板KBの搬送および作業位置への位置決め動作の制御を行う。また制御装置40は、トレイストッカ13による部品BHの供給動作の制御を行う。詳細には、昇降機構25によるパレット引出部24の昇降動作の制御と、パレット引出部24によるマガジン23からのパレットPLの挿抜動作の制御を行う。また制御装置40は、装着ヘッド14による部品BHの吸着動作の制御と、ヘッド移動機構15による装着ヘッド14の移動制御を行う。
【0023】
部品装着装置1が基板KBに対する部品BHの装着作業を行う場合には、制御装置40は先ず、搬送コンベア12を作動させて、上流工程側から供給された基板KBを受け取って所定の位置に位置決めする。基板KBを位置決めしたら、昇降モータ25Mを作動させて、引き出そうとするパレットPLが収納されているスロット23Sの高さにパレット引出部24を移動させる。そして、テーブル部24Tの上面がスロット23Sの高さに位置したら、係止具24Rを後方(マガジン23の側)に移動させて、その左右の両端部を、パレットPLが備える一対の被係合ブロックBLに係合させる(図5図6(a))。
【0024】
係止具24Rの左右の端部がパレットPLの被係合ブロックBLに係合したら、制御装置40は係止具24Rを前方に移動させて、パレットPLをテーブル部24Tの上面に載せる(図6(a)→図6(b))。パレットPLがテーブル部24Tの上面に載ったら昇降モータ25Mを作動させて、テーブル部24Tを部品供給高さに位置させる(図1および図2)。テーブル部24Tが部品供給高さに位置したら、パレットPLに収納された部品BHを装着ヘッド14によりピックアップすることが可能となる。
【0025】
パレットPLに収納された部品BHを装着ヘッド14によりピックアップすることが可能となったら、制御装置40は装着ヘッド14を移動させて、ピックアップ動作と部品装着動作から成る装着ターンを繰り返し実行する。ここで、ピックアップ動作は、トレイストッカ13が供給する部品BHを吸着ノズル14Nに吸着させる動作であり、部品装着動作は、ピックアップ動作で吸着ノズル14Nに吸着させた部品BHを基板KBに装着する動作である。制御装置40は、装着ターンを繰り返し実行することによって基板KBに装着するべき部品BHを全て基板KBに装着したら、搬送コンベア12を作動させて、基板KBを下流工程側に搬出する。これにより基板KBの1枚あたりの部品装着作業が終了する。
【0026】
部品装着装置1が備えるトレイストッカ13は、前述したように、ラック22内にマガジン23が設置された構成となっているが、マガジン23がラック22内で移動すると、パレット引出部24の係止具24RがパレットPLの被係合ブロックBLと合致しなくなるなどしてマガジン23に対するパレットPLの挿抜動作が不安定になるおそれがある。実施の形態1におけるトレイストッカ13には、このようなパレットPLの挿抜動作の安定性の向上を図る機構を備えており、次にその説明を行う。
【0027】
図8および図9(a),(b)において、トレイストッカ13のラック22内には、各マガジン設置棚22Tに対応して、レール部41、マガジン載置部42、載置部ストッパ43、マガジン付勢ばね44、載置部ロック機構45、飛び出し防止部46およびロック解除装置47が設けられている。
【0028】
図8および図9(a),(b)において、レール部41はラック22内をX軸方向に延びて設けられている。レール部41はY軸方向に並んで配置された一対の入れ子式のレール(伸縮レール)から成り、図9(b)に示すように、ラック22に固定されたベースレール41Bと、ベースレール41Bに対してスライドするスライドレール41Sを有している。
【0029】
ベースレール41Bはその全部がラック22内に収納されており、スライドレール41Sはその全部がラック22内にラック22内に収納される位置(図9(a)に示す位置)と、マガジン出入口22Kを通じてラック22の外側へ突出する位置(図9(b)との間で移動(スライド)させることができる。
【0030】
図8および図9(a),(b)において、マガジン載置部42は一対のスライドレール41S上を横方向(X軸方向。ほぼ水平方向)にスライド自在であり、ラック22の内部に収容された位置(図9(a))と、ラック22の外部(図8における左側)に引き出された位置(図9(b))との間で移動できるようになっている。マガジン載置部42の下面には下方に突出した被係止突起42Tが設けられており、被係止突起42Tの先端部(下端部)には、ローラ42Rが取り付けられている(図9(a),(b)および図10)。
【0031】
図9(a),(b)および図10において、マガジン載置部42の上面にはY軸方向に延びた車輪止め42SがX軸方向に2つ並んで配置されている。これら2つの車輪止め42Sは、マガジン23の下面にX軸方向に並んで配置された車輪23Cの間(マガジン23の前側にX軸方向に並んで配置された2つの車輪23Cの間およびマガジン23の後側にX軸方向に並んで配置された2つの車輪23Cの間)に収まる間隔で設けられている。マガジン23は、X軸方向に並んで位置する2つの車輪23Cが車輪止め42Sを跨ぐようにしてマガジン載置部42に載置される(図11(a)→図11(b))。
【0032】
マガジン載置部42に載置されたマガジン23が車輪23Cを転動させて横方向(ほぼ水平方向)に移動すると、X軸方向に並んだ2つの車輪23Cの一方が車輪止め42Sに当接する。このためマガジン載置部42に載置されたマガジン23は、横方向(X軸方向)にわずかに移動できるのみであり、車輪止め42Sはマガジン載置部42上でのマガジン23の移動を規制する移動規制部となっている。なお、ここでは2つの車輪止め42Sはマガジン載置部42の移動方向(X軸方向)に2つ並んで設けられた構成となっているが、これらが一体となった1つのブロック状のものとして構成されていてもよい。
【0033】
ここで、図11(a)に示すように、2つの車輪止め42Sの全体のX軸方向の寸法(図11(a)の左側の車輪止め42Sの左縁と右側の車輪止め42Sの右縁との間の距離)Lは、マガジン23のX軸方向に並ぶ車輪23Cの間隔Wよりも小さくなるように設定されている。このため作業者OPは、マガジン23をマガジン載置部42上に載置する作業を容易に行うことができる。
【0034】
図9(a),(b)および図10において、載置部ストッパ43は、ラック22の一部である壁部22W(図8も参照)に基端部が取り付けられており、先端部を左方(ラック22の外方)に向けている。載置部ストッパ43はX軸方向に移動自在であり、戻しばね43Sによって左方に付勢されている。このため載置部ストッパ43は、右方への押圧力を受けた場合には、戻しばね43Sを押し縮めながら、設定された移動限界に至るまで右方に(壁部22Wの側へ)移動する。
【0035】
図9(a),(b)および図10において、マガジン付勢ばね44は基端側がラック22の壁部22Wに取り付けられており、先端(自由端)側を左方に向けている。マガジン付勢ばね44は圧縮ばねから成っている。
【0036】
載置部ロック機構45は、ラック22内に収容されたマガジン載置部42をラック22にロックする機構である。載置部ロック機構45は、図9(a),(b)および図10に示すように、ロック部材51および復帰ばね52を備えている。図10に示すように、レール部41の下方には、ブラケット22Bがラック22の壁部22Wに固定して設けられている。ブラケット22Bには、Y軸方向に延びた揺動支軸51Jが取り付けられている。
【0037】
図10において、ロック部材51は全体としてX軸方向に延びた形状を有している。ロック部材51はその中間部が揺動支軸51Jによって支持されている。このためロック部材51はXZ平面内で揺動自在であり、ほぼ水平な姿勢となるロック位置(図10および図12(a)に示す位置)と、ロック位置から図10の左側の端部を下げる方向(図10における反時計回り方向)に揺動したロック解除位置(図12(b))との間で移動(揺動)することができる。
【0038】
図10において、ロック部材51のマガジン出入口22Kの側(図10では左側)の端部には、係止部51Sが上方に突出して設けられている。係止部51Sの上部には、図10の右上方から左下方に向かって傾斜した形状(左上方に凸の円弧形状であってもよい)の当接面51Mが形成されている。ロック部材51は、ロック位置に位置した状態において、係止部51Sの上端の高さが、マガジン載置部42の被係止突起42Tに設けられたローラ42Rの高さとほぼ同じ高さとなるようになっている(図10)。このためロック部材51がロック位置に位置しているときにマガジン載置部42がラック22内に収容されると、ロック部材51の係止部51Sは当接面51Mにおいて、マガジン載置部42(詳細には被係止突起42Tのローラ42R)と当接することになる(後述)。
【0039】
図10において、復帰ばね52は、ロック部材51の揺動支軸51Jよりもラック22の奥側(図10では右側)をX軸方向に延びる操作部51Eとブラケット22Bとの間に設けられている。復帰ばね52は圧縮ばねから成り、ロック部材51がロック位置からロック解除位置の側に揺動すると、この揺動によって上方に移動する操作部51Eによって圧縮される。
【0040】
図10および図12(a),(b)において、ロック部材51の左方には、ブラケット22Bに対して相対的に固定されてY軸方向に延びる支軸46Jが設けられており、飛び出し防止部46はその下端(基端部)が支軸46Jに枢支されている。このため飛び出し防止部46は基端部(支軸46J)を中心に揺動自在である。飛び出し防止部46の基端部からは、ロック部材51の下面に向かって連結部46aが延びている。
【0041】
図10および図12(a),(b)において、において、連結部46aはロック部材51の下面に連結されており、ロック部材51の下面に沿ってスライドするようになっている。このため飛び出し防止部46は、ロック部材51の揺動姿勢に応じて姿勢が変化する。具体的には、ロック部材51がロック位置に位置しているときには飛び出し防止部46は上端をやや左方側に傾動させた「待機位置」に位置しているが(図12(a)、ロック部材51がロック位置からロック解除位置に揺動すると、これと連動して支軸46Jまわりに揺動することによって、ほぼ垂直姿勢となる「飛び出し防止位置」に位置する(図12(b))。
【0042】
ロック解除装置47は、載置部ロック機構45によるマガジン載置部42のラック22に対するロックを解除する機能を有する機構であり、図9(a),(b)および図10に示すように、操作棒61、ハンドル62および操作片63を備えている。操作棒61はX軸方向に延びており、マガジン設置棚22Tから下方に延びた複数の操作棒支持部22S(図9(a),(b))によって、その中心軸線(X軸)まわりに回転自在に支持されている。
【0043】
図9(a),(b)において、ハンドル62は操作棒61の左端に取り付けられており、マガジン設置棚22Tの下方に位置している(図2および図3も参照)。操作片63は一端側が操作棒61の右端に取り付けられており、作業者OPがハンドル62を捻じり操作すると操作棒61を介してX軸まわりに揺動し、その先端部63Tを昇降させる(図12(a),(b)および図13(a),(b))。なお、図13(a)は図12(a)における矢視V1から見た図であり、図13(b)は図12(b)における矢視V2から見た図である。
【0044】
作業者OPは、ハンドル62をノーマル位置とロック解除操作位置との間で捻じり操作することができる。ハンドル62がノーマル位置に位置している状態では、操作片63の先端部63Tはロック位置に位置したロック部材51の操作部51Eよりも下方に位置しているが(図12(a)および図13(a))、ハンドル62をロック解除操作位置へ捻じり操作すると、操作片63は先端部63Tを上昇させるように回動して(図12(a)→図12(b)および図13(a)→図13(b))、ロック部材51の操作部51Eを押し上げる(図13(b)中に示す矢印P)。これによりロック部材51は復帰ばね52を押し縮めながらロック位置からロック解除位置へ揺動し、これに伴って飛び出し防止部46は待機位置から飛び出し防止位置に揺動する(図12(a)→図12(b))。
【0045】
一方、作業者OPがハンドル62をロック解除操作置からノーマル位置に捻じり操作すると、操作片63は先端部63Tを下降させるように回動する(図12(b)→図12(a)および図13(b)→図13(a))。これによりロック部材51は復帰ばね52の付勢力によってロック解除位置からロック位置に揺動し、これに伴って、飛び出し防止部46は飛び出し防止位置から待機位置に揺動する(図12(b)→図12(a))。このように復帰ばね52は、ロック位置から移動したロック部材51をロック位置に復帰させるように動作するようになっている。
【0046】
このような構成のラック22にマガジン23を設置する場合には、作業者OPは先ず、マガジン出入口22Kを通じてラック22の左方にマガジン載置部42を引き出す(図11(a))。そして、マガジン載置部42にマガジン23を載置したうえで(図11(a)→図11(b))、マガジン23をラック22内に押し込む(図14(a)→図14(b)および図15(a)→図15(b))。これによりマガジン載置部42はマガジン23の車輪23Cおよび車輪止め42Sを介してマガジン23に追従して移動し、マガジン23と一体になってラック22内に収容される(図16(a)→図16(b)→図17(a)→図17(b))。
【0047】
このようにマガジン載置部42は、ラック22の壁部22Wに向かって移動し、マガジン23が載置された状態でラック22内に収容されるようになっている。なお、作業者OPは、マガジン23をラック22内に押し込む代わりに、マガジン載置部42をラック22内に押し込んでもよい。この場合はマガジン23が、車輪止め42Sおよびマガジン23の車輪23Cを介してマガジン載置部42に追従して移動し、マガジン載置部42と一体になってラック22内に収容される。
【0048】
マガジン23は、上記のようにしてラック22内に押し込まれる途中で、マガジン付勢ばね44の先端(自由端)に当接し、マガジン付勢ばね44を押し縮める。これによりマガジン付勢ばね44には、マガジン23をマガジン出入口22Kに向かう方向、すなわち横方向(ほぼ水平方向)へ押圧する(押し戻す)付勢力が生じる。このようにマガジン付勢ばね44は、マガジン23が載置されたマガジン載置部42がラック22内に収容される動作によってマガジン23により押し縮められることでマガジン23を横方向(ほぼ水平方向)に付勢するようになっている。
【0049】
マガジン23とともにラック22内をラック22の奥側へ移動したマガジン載置部42は、マガジン23がマガジン付勢ばね44の先端に当接した後、マガジン付勢ばね44を押し縮めながら、載置部ストッパ43に当接する(図17(a)→図17(b))。そして、載置部ストッパ43に当接した後は、マガジン付勢ばね44に加えて戻しばね43Sを押し縮め、載置部ストッパ43をラック22の奥側へ移動させる(図17(b)→図18(a))。そして、載置部ストッパ43が設定された移動限界に達したところで、マガジン23をそれ以上、ラック22の奥側に押し込むことができなくなる(図18(a))。なお、このような一連の動作において、マガジン付勢ばね44と載置部ストッパ43の戻しばね43Sは、ラック22内に押し込まれたマガジン23によってラック22の壁部22Wが大きな力で押圧されることを抑制するショックアブソーバとしても機能する。
【0050】
上記のようにマガジン載置部42が載置部ストッパ43に当接する直前、マガジン載置部42に設けられた被係止突起42Tは、ロック位置に位置しているロック部材51の当接面51Mにローラ42Rを当接させた後、当接面51Mを(すなわちロック部材51の係止部51Sを)下方に押し下げながらラック22の奥側に進む(図16(b)→図17(a))。これによりロック部材51は復帰ばね52を押し縮めながらロック解除位置の側に揺動する(図17(a))。そして、ローラ42Rが係止部51Sの右方に行き過ぎたところで、ロック部材51は復帰ばね52の付勢力によってロック位置に復帰する(図17(a)→図17(b))。
【0051】
作業者OPは、マガジン載置部42が載置部ストッパ43に当接することによって、マガジン23をラック22の奥へそれ以上押し込むことができなくなったことを感じたら、マガジン23から手を放す。これによりマガジン23はマガジン付勢ばね44の付勢力によって左方へ移動するが、マガジン載置部42のローラ42Rはロック位置に位置(復帰)したロック部材51の係止部51Sよりもラック22の奥側に位置しているので、ローラ42Rはロック部材51の係止部51Sに当接して係止される(図18(a)→図18(b))。このためマガジン載置部42はマガジン出入口22Kへ向かう側の移動が規制され、ラック22に対してロックされた状態となる(図18(b))。
【0052】
このように実施の形態1において、ロック部材51は、ラック22内に収容されるマガジン載置部42(詳細にはマガジン載置部42の下面側に設けられた被係止突起42Tのローラ42R)によって押し退けられた後、復帰ばね52によってロック位置に復帰し、その後、マガジン23を介してマガジン付勢ばね44によって付勢されるマガジン載置部42(詳細には被係止突起42Tのローラ42R)と当接することでマガジン載置部42をラック22にロックするようになっている。
【0053】
また、マガジン載置部42がラック22に対してロックされた状態では、マガジン23はマガジン付勢ばね44によってマガジン出入口22Kに向かう側に付勢されている。このためマガジン23の車輪23Cは車輪止め42Sに押し付けられており、マガジン23はマガジン載置部42に対してロックされた状態となっている。このようにマガジン付勢ばね44により付勢されたマガジン23は、車輪23Cがマガジン載置部42に設けられた車輪止め42Sに当接されることでマガジン載置部42に対してロックされるようになっている。
【0054】
実施の形態1では、上記のように、マガジン23はマガジン載置部42に対してロックされ、マガジン載置部42はラック22に対してロックされる。すなわちマガジン23はマガジン載置部42を介してラック22に対してロックされるようになっており、ラック22に収納された状態のマガジン23は、ラック22に対して横方向の移動が規制され、安定した状態を維持する。このためマガジン23はラック22内でガタつくことがなく、トレイストッカ13はマガジン23に対するパレットPLの挿抜動作を安定した状態で行うことができる。なお、マガジン23はマガジン付勢ばね44によって付勢されることでマガジン載置部42に対して(ラック22に対して)ロックされているので、部品装着装置1による部品装着作業中にマガジン23に作用する振動はマガジン付勢ばね44によって効果的に吸収(減衰)され、この面でもマガジン載置部42上におけるラック22の安定性が維持される。
【0055】
作業者OPは、部品装着装置1による部品作業が終了し、あるいは中断されている状態において、ラック22からマガジン23を取り出すことができる。作業者OPは、ラック22からマガジン23を取り出すときは、ハンドル62をノーマル位置からロック解除操作位置へ捻じり操作する(図19(a)中に示す矢印R1)。これにより操作片63の先端部63Tは上昇し、ロック部材51の操作部51Eを復帰ばね52の付勢力に抗して押し上げる(図19(a)中に示す矢印C。図13(a)→図13(b))。
【0056】
操作片63がロック部材51の操作部51Eを押し上げると、ロック部材51はロック位置からロック解除位置に揺動し、ロック部材51の上端はローラ42Rよりも低い位置に移動する。これによりロック部材51の係止部51Sと被係止突起42T(ローラ42R)と間の係止状態は解かれ、マガジン載置部42のラック22に対するロックは解除されて、図19(a)に示すように、マガジン載置部42は、マガジン付勢ばね44の付勢力によってマガジン出入口22Kの側(図19(a)では左側)へ押し出される(矢印D)。
【0057】
上記のようにしてマガジン付勢ばね44の付勢力によってマガジン載置部42がマガジン出入口22Kの側へ押し出されると、マガジン載置部42の被係止突起42T(ローラ42R)は、ロック部材51の係止部51Sの左方へ移動する。ところが、前述したように、ロック部材51がロック位置からロック解除位置へ移動(揺動)すると、これに伴って飛び出し防止部46がほぼ垂直姿勢となる飛び出し防止位置に移動するようになっているため(図12(a)→図12(b)および図18(b)→図19(a))、マガジン付勢ばね44によってマガジン出入口22Kの側へ押し出されたマガジン載置部42は、被係止突起42Tが飛び出し防止部46に当接する場所で停止する。
【0058】
このように、ラック22に対するロックが解除されたマガジン載置部42が飛び出し防止部46に当接してその移動が停止されることにより、作業者OPがハンドル62を操作すると同時にマガジン載置部42が(従ってマガジン23が)マガジン出入口22Kから必要以上、もしくは不用意に飛び出してくるような事態が防止され、作業者OPの安全が図られる。なお、作業者OPは、ハンドル62を操作した後、マガジン載置部42のロックが解除されたことは、マガジン載置部42が飛び出し防止部46に当接するときの音や感触をもって認識することができる。
【0059】
作業者OPは、ハンドル62をロック位置からロック解除位置に捻じり操作した後、マガジン載置部42のロックが解除されたことを認識したら、ハンドル62をロック解除位置からロック位置へ戻す操作を行う(図19(b)中に示す矢印R2)。これにより操作片63の先端部63Tは下降し(図19(b)中に示す矢印E。図13(b)→図13(a))、ロック部材51の操作部51Eは復帰ばね52の付勢力によって押し下げられるので、ロック部材51は揺動してロック位置に復帰する。また、これに伴って飛び出し防止部46は、飛び出し防止位置から待機位置に復帰する(図19(b))。これによりマガジン載置部42はラック22から引き出すことができるようになるので、作業者OPはマガジン23をマガジン出入口22Kからラック22の外側に引き出すことで(図19(b)中に示す矢印F)、マガジン載置部42からマガジン23を取り出すことが可能となる(図11(b)→図11(a))。
【0060】
このように、実施の形態1における部品装着装置1のトレイストッカ13は、マガジン23が載置されるマガジン載置部42を有するラック22と、マガジン載置部42に載置されたマガジン23を横方向(ほぼ水平方向)に付勢してマガジン23をマガジン載置部42に対してロックするマガジン付勢手段としてのマガジン付勢ばね44とを備えており、ラック22内でマガジン載置部42に載置されているマガジン23は、マガジン付勢ばね44によって横方向(マガジン出入口22Kの側)に付勢され、マガジン載置部42に対して(すなわちラック22に対して)ロックされるようになっている。このため、マガジン23と移動規制部である車輪止め42Sとの間の遊びが大きい場合であっても、ラック22内に設置された状態ではマガジン23と車輪止め42Sとの間の遊びはなくなり、マガジン載置部42上でマガジン23がガタつかなくなる(高精度に位置決めされる)ので、トレイストッカ13におけるマガジン23からのパレットPLの挿抜動作の安定性が向上する。このように、実施の形態1におけるトレイストッカ13では、マガジン23をラック22に設置する際の作業性を妨げることなく、トレイストッカ13におけるマガジン23からのパレットPLの挿抜動作の安定性を向上させることができる。
【0061】
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2における部品装着装置1について説明する。実施の形態2における部品装着装置が実施の形態1における部品装着装置1と異なるところは、ロック解除装置47の構成のみである。実施の形態2では、図20(a),(b)に示すように、実施の形態1におけるロック解除装置47に加えて、解除操作規制シリンダ70が設けられている。解除操作規制シリンダ70は、ピストンロッド71の先端を下方に向けて配置されており、部品装着装置1が備える制御装置40によってその作動が制御されるようになっている。
【0062】
解除操作規制シリンダ70は、トレイストッカ13が部品BHの供給を行わない非稼働時には、ロック部材51と接触しない位置にピストンロッド71を位置させているが(図20(a))、トレイストッカ13が部品BHの供給を行う稼働時には、ロック部材51がロック解除位置に位置するのを妨げる位置(具体的には、ロック部材51がロック解除位置に揺動する際に操作部51Eと当接する位置)にピストンロッド71を位置させて、ロック部材51をロック解除位置に位置させることができないようにする(図20(b))。
【0063】
このような構成では、作業者OPが、トレイストッカ13の稼働時に誤ってハンドル62をロック操作位置からロック解除操作位置に向けて操作した場合であっても、ロック部材51がロック解除位置に位置することはない。このため、作業者OPがトレイストッカ13の稼働中に誤ってラック22からマガジン23を取り出す操作をしてしまう操作ミスの発生を防止でき、作業の安全性を高めることができる。
【0064】
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3における部品装着装置1について説明する。実施の形態2における部品装着装置が実施の形態1における部品装着装置1と異なるところは、ロック解除装置47の構成のみである。実施の形態3では、図21(a)に示すように、ロック解除装置47におけるロック部材51の操作部51Eを上方へ押し上げる構成が、実施の形態1のように操作棒61、ハンドル62および操作片63から成るのではなく、押圧シリンダ80から成っている。
【0065】
実施の形態3において、押圧シリンダ80は、図21(a)に示すように、操作部51Eを押圧する押圧ロッド81を上方に向けた姿勢で操作部51Eの下方に配置されている。そして、図示しない操作スイッチが作業者OPによって操作されると、押圧ロッド81を上方へ突出させるようになっている。押圧シリンダ80が押圧ロッド81を上方へ突出させると、これにより操作部51Eは押圧ロッド81によって押し上げられるので(図21(b)中に示す矢印G)、ロック部材51はロック位置からロック解除位置に位置する。このため実施の形態3においても、実施の形態1の場合と同様の効果を得ることができる。
【0066】
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4における部品装着装置1について説明する。実施の形態4における部品装着装置が実施の形態1における部品装着装置1と異なるところは、載置部ロック機構45とロック解除装置47の構成のみである。実施の形態4では、図22(a)に示すように、載置部ロック機構45のロック部材91は実施の形態1のようにラック22に対して揺動自在ではなく、ラック22に対して上下方向に移動(昇降)自在であり、復帰ばね92によって上方に付勢された構成となっている。また、ロック解除装置47は、実施の形態1のように操作片63によってロック部材51の操作部51Eを上方へ押圧するのではなく、ロック部材91の上方に設置された解除シリンダ93がロッド94を下方に突出させることによって、ロック部材91を下方へ押し下げる構成となっている。
【0067】
実施の形態4においても、ロック部材91は、実施の形態1におけるロック部材51と同様の係止部91Sおよび当接面91Mを有している。そして、復帰ばね92によって上方に押し上げられたロック位置(図22(a))と、復帰ばね92のばね力に抗して下方に押圧されたロック解除位置(図22(b))との間で移動自在になっている。
【0068】
実施の形態4では、マガジン23が載置されたマガジン載置部42は、ラック22内をラック22の奥側へ移動して被係止突起42T(ローラ42R)をロック部材91の当接面91Mに当接させた後、係止部51Sを押し下げる(図22(a)→図22(b))。これによりロック部材91は復帰ばね92を押し縮めながらロック解除位置の側に移動(下降)した後(図22(b)、ローラ42Rが係止部91Sをラック22の奥側に行き過ぎたところで、復帰ばね92の付勢力によってロック位置に復帰(上昇)する(図22(b)→図23(a))。このため実施の形態1の場合と同様に、マガジン載置部42はロック部材91によってロックされる。
【0069】
一方、マガジン載置部42のロックを解除するときは、解除シリンダ93がロッド94を下方へ突出させる(図23(b)中に示す矢印T)。これによりロック部材91は復帰ばね92を押し縮めながら下方に移動するので、被係止突起42T(ローラ42R)に対する係止部91Sの係止(ラック22に対するマガジン載置部42のロック)は解除され、マガジン載置部42はマガジン付勢ばね44の付勢力によってマガジン出入口22Kの側へ押し出される(図23(b)中に示す矢印H)。このため実施の形態4においても、実施の形態1の場合と同様の効果を得ることができる。
【0070】
以上説明したように、実施の形態1~4における部品装着装置1のトレイストッカ13は、マガジン23が載置されるマガジン載置部42を有するラック22と、マガジン載置部42に載置されたマガジン23を横方向(ほぼ水平方向)に付勢してマガジン23をマガジン載置部42に対してロックするマガジン付勢手段としてのマガジン付勢ばね44とを備えており、ラック22内でマガジン載置部42に載置されているマガジン23は、マガジン付勢ばね44によって横方向に付勢され、マガジン載置部42に対して(すなわちラック22に対して)ロックされるようになっている。このため、マガジン23と移動規制部(車輪止め42S)との間の遊びが大きい場合であっても、ラック22内に設置された状態ではマガジン23と移動規制部(車輪止め42S)との間の遊びはなくなり、マガジン載置部42上でマガジン23がガタつかなくなる(高精度に位置決めされる)ので、トレイストッカ13におけるマガジン23からのパレットPLの挿抜動作の安定性が向上する。
【0071】
このように、実施の形態1~4の部品装着装置1(トレイストッカ13)によれば、マガジン23をラック22に設置する際の作業性を妨げることなく、トレイストッカ13におけるマガジン23からのパレットPLの挿抜動作の安定性を向上させることができる。すなわち、パレットPLの挿抜動作の安定性の向上とマガジン23を設置する際の作業性の向上との両立を図ることができる。
【0072】
これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されず、種々の変形等が可能である。例えば、上述の実施の形態では、マガジン載置部42がラック22の内部からラック22の外部へ横方向(ほぼ水平方向)に移動し、マガジン23が載置された状態でラック22内に収容される構成となっていたが、マガジン載置部42がラック22に固定された構成となっていてもよい。この場合、マガジン23はマガジン出入口22Kからラック22内に横方向に挿入(車輪23Cを転動させて挿入)されることになるが、このような場合でもマガジン付勢ばね44がマガジン23によって押し縮められる構成とすることができ、マガジン付勢ばね44に生じる付勢力でマガジン23を車輪止め42Sに押し付けることができるので、マガジン23をラック22にロックして上述の実施の形態1~4と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0073】
パレットの挿抜動作の安定性の向上とラックにマガジンを設置する際の作業性の向上との両立を図ることができるトレイストッカおよび部品装着装置を提供する。
【符号の説明】
【0074】
1 部品装着装置
13 トレイストッカ
14 装着ヘッド
22 ラック
23 マガジン
23C 車輪
24 パレット引出部
42 マガジン載置部
42S 車輪止め
44 マガジン付勢ばね(マガジン付勢手段)
45 載置部ロック機構
46 飛び出し防止部
47 ロック解除装置
51,91 ロック部材
52,92 復帰ばね
PL パレット
TR トレイ
BH 部品
KB 基板
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